SGK Vật Lí 8 - Bài 16. Cơ năng

  • Bài 16. Cơ năng trang 1
  • Bài 16. Cơ năng trang 2
  • Bài 16. Cơ năng trang 3
  • Bài 16. Cơ năng trang 4
CƠ NĂNG	
Hàng ngày, ta thường nghe nói đến từ "năng lượng". Ví dụ, nhà máy thuỳ điện Hoà Bình đã biến năng lượng của dòng nước thành năng lượng điện. Con người mưốn hoạt động phải có năng lượng. Vậy năng lượng là gì ? Nó tân tại dưới dạng nào ?
Trong bài này, chúng ta sẽ tim hiểu dạng năng lượng đon gián nhất là co năng.
- Cơ NĂNG
- Khỉ một vật có khả năng thực hiện công cơ học, ta nói vật đó có cơ năng.
- Vật có khá năng thực hiện công cơ học càng lớn thì cơ năng của vật càng lớn. Co năng cũng được đo bàng đơn vị jun.
- THẾ NĂNG
Thế năng trọng trường
Quả nặng A đứng yên trên mặt đất (H.ló.la), không có khá năng sinh công.
• so Nếu đưa quả nặng lên một độ cao nào đó (H. 16.1b) thì nó có cơ năng không ? Tại sao ?
Cơ năng cúa vật trong trường hợp này được gọi là thế năng.
Vật ở vị trí càng cao so với mặt đất thì công mà vật có khả năng thục hiện được càng lớn, nghĩa là thế năng của vật càng lớn.
Thể năng được xác định bói độ cao của vật so với mặt đãt gọi là thế năng trọng trường. Khi vật nâm trên mặt đất thì thế năng trọng trường cúa vật bàng không.
Chú ý : - Ta có thé không lây mặt đất, mà lấy một vị trí khác làm mốc đế tính độ cao. Vậy thế năng trọng trường phụ thuộc vào mốc tính độ cao.
- Thế năng trọng trường của vật còn phụ thuộc vào khối lượng cứa nó. Vật có khối lượng càng lớn thì thê' năng càng lớn.
a)	b)
Hình 16.2
Thẽ năng đàn hói
■ Có một lò xo được làm bàng băng thép uốn thành vòng tròn (H.16.2a). Lò xo bị nén lại nhờ buộc sợi dây, phía trên đặt một miếng gỗ (H.16.2b).
• E£2 Lúc này lò xo có co năng. Bàng cách nào đề biết được lò xo có co năng ?
Co năng của lò xo trong trường hợp này cũng được gọi là thế năng. Lò xo càng bị nén nhiều thì cổng do lò xo sinh ra càng lớn, nghĩa là thê' năng cứa lò xo càng lớn. Vì thế năng này phụ thuộc vào độ biến dạng đàn hổi, nên được gọi
là thế nâng đàn hồi.
HI - ĐỘNG NĂNG
Khi nào vật có động năng ?
Thí nghiệm 1
■ Cho quả cầu A bàng thép lăn từ vị trí (1) trên máng nghiêng xuống đập vào miếng gỗ B (H.16.3).
IS3 Hiện tượng sẽ xảy ra như thế nào ?
E33 Chứng minh ràng quá câu A đang chuyến động có khả năng thực hiện công.
• E33 Từ kết quá thí nghiệm hãy tìm từ thích hợp cho chỗ trống của kết
luận : Một vật chuyền động có khả năng	tức là có co năng.
Co năng của vật do chuyến động mà có được gọi là động năng.
Động năng cúa vật phụ thuộc những yếu tố nào ?
Thí nghiệm 2
Cho quả câu A lăn trên máng nghiêng từ vị trí (2) cao hon vị trí (1) (H.16.3) tới đập vào miếng gỗ B.
C3Z Độ lớn vận tốc cúa quả câu lúc đập vào miếng gổ B thay đối thế nào so với thí nghiệm 1 ? So sánh công của quá câu A thực hiện lúc này với lúc truóc. Từ đó suy ra động năng của quả câu A phụ thuộc thế nào vào vận tốc của nó ?
Thí nghiệm 3
Thay quà câu A bàng quá cầu A' có khối luợng lớn hon và cho lãn trên máng nghiêng từ vị trí (2), đập vào miếng gỗ B.
E3Ã Hiện tuợng xảy ra có gì khác so với thí nghiệm 2 ? So sánh công thực hiện đuợc của hai quả cầu A và A. Từ đó suy ra động năng cúa quá câu còn phụ thuộc thế nào vào khối luợng của nó.
[33 Các thí nghiệm trên cho thấy động năng phụ thuộc nhũng yếu tố gì và phụ thuộc thế nào ?
Chú ý: Động năng và thế năng là hai dạng của co năng. Một vật có thể vừa có động năng vùa có thế năng. Co năng cùa vật lúc đó bàng tồng động năng và thế năng của nó.
▼ IV - VẬN DỤNG
OS Nêu ví dụ vật có cả động năng và thế năng.
SZ3 Co năng của tùng vật ở hình 16.4a, b, c thuộc dạng co năng nào ?
a) Chiếc cung đã	b) Nuóc chày từ	c) Nước bị ngăn
được giưong.	trên cao xuống.	trên đập cao.
Hình 16.4
Khi vật có khả năng sinh công, ta nói vật có cơ năng.
Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ cao của vật so vói mặt đất, hoặc so vói một vị trí khác đuọc chọn làm mốc để tính độ cao, gọi là thê' năng trọng truòng. Vật có khối lưọng càng lón và ở càng cao thì thế năng trọng truòng của vật càng lón.
Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thê năng đàn hồĨ
Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng. Vật có khôi luợng càng lón và chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn.
Động năng và thê năng là hai dạng của cơ năng.
Cơ năng của một vật bằng tổng thế năng và động năng của nó.
Có thề em chưa biét
Độ lớn	của một số giá trị động năng
Động	năng của Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời :	2,7.1033J.
Động	năng của vệ tinh quay trên quỹ đạo :	3.109J.
Động	năng của cầu thủ bóng đá đang chạy	:	4 500J.
Động	năng của con ong đang bay :	0,002J.
Động năng của con sên đang bò :	0,0000001 J.
(Chú ý : Các độ lớn ghi ở trên chỉ gần đúng).